【文章內(nèi)容簡介】 度。 主流道是連接機臺噴嘴至分流道入口處之間的一段通道，是塑料進入模具型腔時最先經(jīng)過的地方。其尺寸大小與塑料流速和充模時間長短有密切關(guān)系。太大造成回收冷料過多，冷卻時間增長，包藏空氣增多，易造成氣泡和組織松散，極易產(chǎn)生過流和冷卻不足；流徑太小，熱量損失增大，流動性降低，注射壓力增大，造成成型困難。一般情況下，主流道會制造成單獨的澆口套，鑲在母模板上。主流道設(shè)計要點： （1）為了使塑料凝料能從主流道中順利拔出，需將主流道(澆口套內(nèi)孔)設(shè)計成圓錐形,具有2176?！?176。的錐角，錐度須適當(dāng)，太大造成壓力減少，產(chǎn)生瀚流，易混進空氣產(chǎn)生氣孔，錐度過小會使流速增大，造成注射困難。內(nèi)壁光潔度在Ra=,小端直徑常為4～8mm，注意小端直徑應(yīng)大于噴嘴直徑約1mm，否則主流道中的凝料無法拔出。 （2）澆口套口徑應(yīng)比機臺噴嘴孔徑大1—2mm，以免積存殘料，造成壓力下降。本模具澆口套口徑設(shè)計為3mm。 （3）一般在澆口套大端設(shè)置倒圓角(R=1—3mm)，以利于料流。 （4）主流道與機臺噴嘴接觸處，設(shè)計成半球形凹坑，深度常取3—5mm。特別注意澆口套半徑比注嘴半徑大1—2mm，一般取R=19—22mm之間，以防溢膠。本模具球半徑設(shè)計為21mm。 （5）主流道盡量短，以減少冷料回收料，減少壓力和熱量損失。 （6）主流道盡量避免拼塊結(jié)構(gòu)，以防塑膠進入接縫，造成脫模困難。 （7）為避免主流道與高溫塑膠和射嘴反復(fù)接觸和碰撞造成損壞，一般澆口套選用優(yōu)質(zhì)鋼材加工，并熱處理。 （8）其固定形式有多種，可視不同模具結(jié)構(gòu)來選擇，一般會將其固定在模板上，以防生產(chǎn)中澆口套轉(zhuǎn)動或被帶出。 分流道的設(shè)計 分流道是主流道的連接部分，介于主流道和澆口之間，起分流和轉(zhuǎn)向作用。分流道必須在壓力損失最小的情況下，將熔融塑膠以較快速度送到澆口處充模，因在截面積相等的條件下，正方形之周長最長，圓形最短。面積如太小，會降低塑料流速，延長充模時間；如太大易積存過多氣體，增加冷料，延長生產(chǎn)周期，降低生產(chǎn)效率。在多型腔的模具中分流道必不可少，而在單型腔的模具中，有時則可省去分流道。在分流道的設(shè)計時應(yīng)考慮盡量減小在流道內(nèi)的壓力損失和盡可能避免體溫度的降低，同時還要考慮減小流道的容積.分流道型式有多種，它因塑膠和模具結(jié)構(gòu)不同而異，常用型式有圓形，半圓形，矩形，梯形，U形，正六邊形?！裨O(shè)計時的基本原則： （1）在條件允許下，分流道截面積盡量小，長度盡量短。 （2）分流道較長時，應(yīng)在末端設(shè)置冷料穴，以容納冷料和防止空氣進入，而冷料穴上要設(shè)置拉料桿，以便于膠道脫模。 （3）在多型腔模具中，各分流道盡量保持相同，主流道截面積應(yīng)大于各分流道截面積之和。 （4）其表面不要求過分光滑(Ra=)，有利于保溫。 （5）分流道較多時，應(yīng)考慮加設(shè)分流錐，可避免熔融塑膠直接沖擊型腔，也可避免塑料急轉(zhuǎn)彎使塑膠平穩(wěn)過渡。 （6）分流道一般采用平衡式方式分布，特殊情況可采用非平衡方式，要求各型腔同時均衡進膠，排列緊湊，流程短，以減少模具尺寸。 （7）流道設(shè)計時應(yīng)先取較小尺寸，以便于試模后有修正余量?！穹至鞯赖慕孛嫘螤睿? 常用的流道截面形狀有圓形、梯形、U形和六角形等。在流道設(shè)計中要減少在流道內(nèi)壓力損失，則希望流道的截面積大；要減少傳熱損失，又希望流道的表面積小，因此可用流截面積與周長的比值來表示流道的效率。本模具采用的是圓形的分流道?！穹至鞯赖某叽?： 因為各種塑料的流動性有差異，所以可以根據(jù)塑料的品種來粗略地估計分流道的直徑。本模具分流道直徑取4mm。 澆口的設(shè)計 澆口是分流道和型腔之間的連接部分，是模具澆注系統(tǒng)的最后一部分。它是澆注系統(tǒng)中截面最小的部分，當(dāng)熔融的塑料在高壓下通過澆口時，物料流速加快，由于剪切熱使料溫升高，同時黏度降低，使物料流動性提高，有利于充模，因此它也是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部位。其作用是使塑料以較快的速度進入并充滿型腔，并能很快冷卻，封閉型腔，防止型腔內(nèi)還未冷卻的塑料熔體倒流[6]。設(shè)計時須考慮產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，壁厚大小，截面積尺寸，模具結(jié)構(gòu)，成型條件及塑料性能等因素。而且澆口要設(shè)計得盡量短小，容易與產(chǎn)品分離，無明顯痕跡。（1）澆口類型的選擇 澆口有多種類型供選擇。要考慮的因素包括：允許的澆口痕跡、澆口位置和注塑的原料類型。無論是非結(jié)晶、結(jié)晶還是熱塑性彈性體, 不同的澆口類型都對特定原料有所限制[11]。了解澆口使用的最合適的原料可以幫助選擇最佳的澆口。本設(shè)計考慮到分型面位置、制品結(jié)構(gòu)、及壁厚最終確定采用側(cè)澆口。 側(cè)澆口在國外稱為標(biāo)準(zhǔn)澆口，側(cè)澆口一般開設(shè)在分型面上，塑料熔體從內(nèi)側(cè)或外側(cè)充滿模具型腔，其截面形狀多為矩形(扁槽)，改變澆口寬度與厚度可以調(diào)節(jié)熔體的剪切剪切速率及澆口的凍結(jié)時間。這類澆口可根據(jù)塑件的形狀特征選擇其位置，它廣泛用于一模多腔的模具中，適用于成型各種形狀的塑件。它有如下優(yōu)點： a 側(cè)澆口多為扁平狀，可以大大縮短澆口的冷卻時間，從而縮短成型周期。 b 易于去除澆注系統(tǒng)的凝料而不影響塑件的外觀。 c 可根據(jù)塑件的形狀特點靈活多樣的選擇澆口位置。 d 側(cè)澆口截面積通常較小，熔料注入型腔前受到擠壓和剪切再次加熱，改善流動狀況，便于成型，提高制品的表面光潔度，減少澆口附近的殘余應(yīng)力，避免變形、開裂及流動紋的出現(xiàn)。 e 澆口設(shè)在分型面上，而且截面形狀簡單，容易加工，并能隨時調(diào)整澆口尺寸，較為方便的達到各型腔的澆口平衡，改善注射條件。 f 適用于一模多腔的模具，提高注射效率。（2）澆口位置的選擇 澆口的開設(shè)位置對塑制件的成型性能及質(zhì)量影響很大，因此合理選擇澆口的開設(shè)位置是提高質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，同時澆口位置的不同還影響模具的結(jié)構(gòu)。要使塑件具有良好的性能與外表，就要認真考慮澆口位置的選擇，需要考慮以下幾項原則： a 考慮分子取向的影響以避免制品翹曲變形。 b 澆口位置應(yīng)選在型腔中塑料熔體流動距離最短處，以減少壓力和能量損失。 c 澆口應(yīng)開設(shè)在塑件壁厚最大處，保證充模順利和完全。 d 盡量減少熔接痕，增加熔接牢度。 e 避免產(chǎn)生噴射和蠕動，影響產(chǎn)品質(zhì)量。 f 澆口開設(shè)在盡量不影響產(chǎn)品外觀和功能處，如制品的邊緣或底部。 g 澆口處避免彎曲和受沖擊載荷。（3）澆口尺寸設(shè)計根據(jù)阻燃PA66易成型、流動性好等優(yōu)點，可按如下經(jīng)驗公式計算澆口深度： h=k （31） ，制品平均厚度為2mm，,。澆口寬度公式: （32）其中A為凹模邊型腔表面積（即塑件外表面積），約為3100mm2， mm。 冷料井的設(shè)計 在完成一次注射循環(huán)的間隔，考慮到注塑機噴嘴和主流道入口這一段熔體因輻射散熱而低于所要求的塑料熔體溫度，從噴嘴端部到注塑機料筒以內(nèi)約10—25mm的深度有個溫度逐漸升高的區(qū)域，這時才達到正常的塑料熔體溫度。這一區(qū)域內(nèi)的塑料流動性能及成型性能不佳，如果這里相對較低的冷料進入型腔，便會影響制品質(zhì)量。為克服這一現(xiàn)象的影響，用一個井穴將主流道延長以接收冷料，防止冷料進入澆注系統(tǒng)的流道和型腔，把這一用來容納注射間隔產(chǎn)生的冷料的井穴成為冷料井。 主流道冷料井設(shè)計成帶有推桿的冷料井，底部有一根推桿組成，推桿裝于推桿固定板上，與推桿脫模機構(gòu)相連。冷料井的孔設(shè)計成倒錐形，便于將主流道冷料拉出，當(dāng)其被推出時，塑件和流道凝料能自動脫落，易于實現(xiàn)自動化操作。 本章小結(jié)本章主要講解了關(guān)于澆注系統(tǒng)的設(shè)計： 根據(jù)注塑機參數(shù)把澆口套球半徑設(shè)為21mm，澆口套口徑設(shè)計為3mm。 主流道根據(jù)流道設(shè)計原則和各種因素綜合考慮設(shè)計為斜角為3度的圓錐型主流道。 從塑件產(chǎn)品的原料考慮，分流道設(shè)計為直徑4mm的半圓形分流道。 澆口設(shè)計為不影響產(chǎn)品質(zhì)量和成型的側(cè)澆口。第四章 塑料成型零部件的設(shè)計 模具主體框架的選擇由注塑機的拉桿內(nèi)距，最大、最小模厚和模板行程以及上面設(shè)計的成型零件，澆注系統(tǒng)和頂出機構(gòu)的形式，確定模具使用的框架規(guī)格為：250mm200mm210mm(長寬高)。這種基礎(chǔ)零件選用價格便宜，加工容易的45鋼。根據(jù)制品的要求推出距離，和各模板尺寸確定框架中的墊塊的高度為60mm，寬度和模具同寬。 （1） 確定型腔數(shù)量及排列方式根據(jù)制品的生產(chǎn)批量要求不是很大、制品參數(shù)要求和原料的性能并考慮到生產(chǎn)成本最終確定設(shè)計的模具為一模兩腔的模具。并根據(jù)模具成型零件和脫模方式的設(shè)計確定型腔的排列方式，如下圖41所示：圖41 型腔排列方式 （2）模具結(jié)構(gòu)形式的確定由于塑件為凱越轎車發(fā)動機系統(tǒng)塑料基座，其外觀質(zhì)量要求不高，且本制件的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，為避免型腔結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜，造成加工困難，所以需要組合式型腔成型。根據(jù)澆口形式為側(cè)澆口的特點，同時考慮到模具成本，本設(shè)計采用簡單而又常用的兩板式注塑模具。此種模具結(jié)構(gòu)示意如下圖所示。其主流道設(shè)在定模一側(cè)，分流道設(shè)在分型面上，開模后制件連同流道凝料一起留在動模一側(cè)，再通過推出機構(gòu)將制件頂出。 分型面位置的確定 模具上用以取出塑件和澆注系統(tǒng)凝料的可分離的接觸表面稱為分型面，也叫合模面。分型面設(shè)計是否得當(dāng)，對制件質(zhì)量、操作難易、模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜性都有很大的影響。選擇分型面時一般應(yīng)遵循以下幾項原則： 分型面應(yīng)選在塑件外形的最大輪廓處。 分型面的選擇應(yīng)有利于順利脫模。 分型面的選擇應(yīng)有利于保證塑件的精度要求，比如同心度、同軸度、平行度。 分型面的選擇應(yīng)滿足塑件的外觀質(zhì)量要求。 分型面的選擇要有利于模具成型零件的加工制造。 分型面的位置要有利于模具的排氣。 盡量減少塑件在分型面上的投影面積。 分型面的選擇要有利于簡化模具結(jié)構(gòu)。盡可能的避免側(cè)向分型或者抽芯；盡量地把側(cè)向分型抽芯機構(gòu)留在動模一側(cè)；塑件不止有一個抽芯的時候，在選擇分型面時要使較大的型芯與開模方向一致。綜上所述，選擇注射模分型面影響的因素很多，總的要求是順利脫模，保證塑件技術(shù)要求，模具結(jié)構(gòu)簡單制造容易。鑒于本模具，我選擇的分型面為下圖所示的AA面。圖42 分型面選擇示意圖從AA面分型，當(dāng)開模時，動定模沿分型面分開，制件由于收縮而包裹在型芯上，依靠注塑機的頂出裝置和模具的脫模機構(gòu)推出塑件【7】。 模腔結(jié)構(gòu)零件設(shè)計模腔結(jié)構(gòu)零件主要包括凹模、凸模、型芯等。成型零件的大部分表面將直接與塑料熔體接觸，其形狀往往較為復(fù)雜，尺寸精度與表面光潔度要求也較高。因此，在設(shè)計時應(yīng)十分注意加工工藝。 凹模是用于成型塑件外表面的部分，是在定模板上采用局部鑲嵌結(jié)構(gòu)組合而成，與8根不完全相同型芯配合。凸模是用于成型塑件內(nèi)表面的部分，采用復(fù)雜型芯組合式，由9根不完全相同的型芯配合組成。 型腔厚度的計算成型零件材料的選擇塑料熔體在型腔中流動或制件脫模時與成型零件摩擦造成成型零件的磨損。另外本制品對表觀質(zhì)量要求并不高。綜合考慮，選擇T8A作為型腔、型芯的材料，并經(jīng)淬火處理(HRC50—55)，其許用強度為180MPa。 強度、剛度條件依據(jù) （1）強度條件依據(jù) 模具在使用過程中不允許成型零部件發(fā)生屈服形變，因此需乘以安全系數(shù)ns=：[σ] = σs/ns = 120MPa (41) （2）剛度條件依據(jù) 由于模具的特殊性，成型零件剛度計算條件可從以下三方面考慮，取其最苛刻者為最終條件。a、從型腔不發(fā)生溢料角度出發(fā)：非整體式型腔中某些配合面，在高壓塑料熔體注入時可能發(fā)生變形，為避免溢料，～。b、從保證塑件尺寸精度角度出發(fā)：型腔壁厚的許用變形量應(yīng)為塑件尺寸及其公差的函數(shù)。而模具的尺寸精度又跟塑件精度有對應(yīng)關(guān)系。可直接由下面的尺寸w的關(guān)系式來計算許用變形量。 (42) c、從保證制件順利脫模角度出發(fā)：在脫模時由于塑件收縮產(chǎn)生的包緊力而難以脫出。因此許用變形量應(yīng)小于制件壁厚的收縮。以此式計算。型腔厚度及支承板厚度計算在注射成型過程中，型腔承受塑料熔體的高壓作用，因此模具型腔應(yīng)該有足夠的強度。型腔強度不足將發(fā)生塑性變形，甚至破裂；型腔剛度不足將產(chǎn)生過大的彈性形變，導(dǎo)致型腔向外膨脹，并產(chǎn)生溢料。所以，一般對型腔厚度分別做強度和剛度計算，取計算所得數(shù)值的最大值作為厚度設(shè)計依據(jù)。（1） 按剛度條件計算 （43）（2）按強度條件計算 （44）其中 S——矩形型腔側(cè)壁厚度，mm；——